JP2001345358A - Probe mark depth measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の導通
検査にてその電極に形成されたプローブの接触痕の深さ
を測定するプローブ痕深さ測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe mark depth measuring apparatus for measuring a contact mark depth of a probe formed on an electrode in a continuity test of a semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、半導体装置はウェハ上に
所定の回路パターンを形成して製作される。そして、通
常の半導体装置の製作工程においては、回路パターン形
成後にその電気的特性を調べるための導通検査が実行さ
れる。導通検査は、半導体装置の電極に針状の検査用プ
ローブを接触させることによって行う。2. Description of the Related Art As is well known, a semiconductor device is manufactured by forming a predetermined circuit pattern on a wafer. In a normal semiconductor device manufacturing process, a continuity test is performed after a circuit pattern is formed to check its electrical characteristics. The continuity test is performed by bringing a needle-shaped test probe into contact with an electrode of the semiconductor device.
【0003】一般に、半導体装置の電極の材質はアルミ
ニウムであり、容易に酸化されて電極表面には絶縁性の
酸化アルミニウム(Al2O3)の被膜が形成される。適
切な導通検査を行うためには、検査時にプローブが酸化
アルミニウム膜を突き破って電極の金属部分に接触する
必要がある。Generally, the material of an electrode of a semiconductor device is aluminum, which is easily oxidized to form an insulating aluminum oxide (Al 2 O 3 ) film on the electrode surface. In order to perform a proper continuity test, it is necessary that a probe penetrates through the aluminum oxide film and contacts a metal part of the electrode during the test.
【0004】このため、従来より、導通検査にて不良と
判定された半導体装置については、その原因解析の一つ
としてプローブの電極への接触状態を調査している。ま
た、導通検査を行った全ての半導体装置についてプロー
ブの電極への接触状態をルーチン的に調査する場合もあ
る。For this reason, for a semiconductor device determined to be defective in a continuity test, the state of contact of a probe with an electrode has been investigated as one of the causes analysis. In some cases, the state of contact between the probe and the electrode is routinely investigated for all the semiconductor devices subjected to the continuity test.
【0005】プローブの電極への接触状態の良否を判定
する際には、導通検査にて形成されたプローブの接触痕
の深さを測定する手法が有効である。すなわち、プロー
ブの接触痕の深さが所定値以上であるときには、プロー
ブが酸化アルミニウム膜を突き破って良好に電極に接触
していたと判定することができ、逆に所定値未満である
ときには接触不良であったと判定することができる。To determine the quality of the contact state of the probe with the electrode, it is effective to measure the depth of the contact mark of the probe formed by the continuity test. That is, when the depth of the contact mark of the probe is equal to or greater than a predetermined value, it can be determined that the probe has penetrated the aluminum oxide film and has been in good contact with the electrode. It can be determined that there was.
【0006】このようなプローブの接触痕深さを測定す
る装置として、従来はレーザ顕微鏡や干渉を用いた微小
粗さ測定装置が存在していた。これらの装置は、観測試
料(半導体装置)の高さ位置を移動させることが可能で
あり、異なる複数の高さ位置にて得られる光学情報に基
づいてプローブの接触痕深さを測定するものである。Conventionally, as a device for measuring the depth of a contact mark of a probe, there has been a laser microscope or a micro-roughness measuring device using interference. These devices can move the height position of the observation sample (semiconductor device) and measure the depth of the contact mark of the probe based on optical information obtained at a plurality of different height positions. is there.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の各装置は、高額であるのみならず、一回の接触痕深
さ測定につき試料の高さ位置を複数回変更する必要があ
るため、その測定に著しい長時間を要するという問題が
あった。特に、プローブの電極への接触状態をルーチン
的に調査する場合には、一回の接触痕深さ測定が短時間
であるほど望ましい。However, each of the above-mentioned conventional devices is not only expensive, but also requires changing the height position of the sample a plurality of times for one contact mark depth measurement. There is a problem that the measurement takes a remarkably long time. In particular, when routinely examining the contact state of the probe with the electrode, it is preferable that one contact mark depth measurement be as short as possible.
【0008】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、プローブの接触痕の深さを簡易かつ短時間に測
定することができるプローブ痕深さ測定装置を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a probe mark depth measuring apparatus capable of easily and quickly measuring the depth of a contact mark of a probe. .
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、半導体装置の導通検査にて形成
されたプローブの接触痕の深さを測定するプローブ痕深
さ測定装置であって、前記半導体装置における前記接触
痕を含む領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によ
って取得された画像のうちの接触痕領域についての画像
情報に基づいて前記接触痕の深さを検出する接触痕深さ
検出部と、を備えている。In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a probe mark depth measuring apparatus for measuring the depth of a contact mark of a probe formed in a continuity test of a semiconductor device. An imaging unit configured to image a region including the contact mark in the semiconductor device; and detecting a depth of the contact mark based on image information on a contact mark region in an image acquired by the imaging unit. A contact mark depth detector.
【0010】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕深
さ検出部に、前記接触痕領域の面積に基づいて前記接触
痕の深さを検出させている。According to a second aspect of the present invention, in the probe trace depth measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, the contact trace depth detecting section detects the depth of the contact trace based on the area of the contact trace region. Is being detected.
【0011】また、請求項3の発明は、請求項1の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕領
域が略楕円形である場合に、前記接触痕深さ検出部に、
前記接触痕領域の長径に基づいて前記接触痕の深さを検
出させている。According to a third aspect of the present invention, in the probe trace depth measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, when the contact trace region has a substantially elliptical shape, the contact trace depth detecting section includes:
The depth of the contact mark is detected based on the major axis of the contact mark area.
【0012】また、請求項4の発明は、請求項1の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕深
さ検出部に、前記接触痕領域についての濃度情報に基づ
いて前記接触痕の深さを検出させている。According to a fourth aspect of the present invention, in the probe trace depth measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, the contact trace depth detecting section includes the contact trace based on density information about the contact trace region. Is detected.
【0013】また、請求項5の発明は、請求項4の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕深
さ検出部に、前記接触痕領域のうちの前記接触痕の凹部
に相当する凹部領域の最大濃度値に基づいて前記接触痕
の深さを検出させている。According to a fifth aspect of the present invention, in the probe trace depth measuring apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the contact trace depth detector corresponds to a concave portion of the contact trace in the contact trace region. The depth of the contact mark is detected based on the maximum density value of the recessed region.
【0014】また、請求項6の発明は、請求項5の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕領
域内の縞模様を検知し、その縞模様が検知された領域を
前記凹部領域とする接触痕形状検出部をさらに備えてい
る。According to a sixth aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to the fifth aspect of the present invention, a stripe pattern in the contact mark area is detected, and the area where the stripe pattern is detected is defined as the concave portion. The apparatus further includes a contact mark shape detection unit serving as an area.
【0015】また、請求項7の発明は、請求項4の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕深
さ検出部に、前記接触痕領域のうちの前記接触痕の凸部
に相当する凸部領域の平均濃度値に基づいて前記接触痕
の深さを検出させている。According to a seventh aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the contact mark depth detecting section includes a contact mark convex portion of the contact mark area. The depth of the contact mark is detected based on the average density value of the corresponding convex region.
【0016】また、請求項8の発明は、請求項7の発明
に係るプローブ痕深さ測定装置において、前記接触痕領
域内の縞模様を検知し、前記接触痕領域のうちの当該縞
模様が検知された領域以外を前記凸部領域とする接触痕
形状検出部をさらに備えている。According to an eighth aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to the seventh aspect of the present invention, a stripe pattern in the contact mark area is detected, and the stripe pattern in the contact mark area is detected. The image forming apparatus further includes a contact mark shape detecting unit that sets a region other than the detected region as the convex region.
【0017】また、請求項9の発明は、請求項1から請
求項8のいずれかの発明に係るプローブ痕深さ測定装置
において、前記撮像手段に、開口数0.15以下の対物
レンズを備えている。According to a ninth aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the imaging means includes an objective lens having a numerical aperture of 0.15 or less. ing.
【0018】また、請求項10の発明は、請求項1から
請求項8のいずれかの発明に係るプローブ痕深さ測定装
置において、前記撮像手段に、その入射瞳の位置付近に
アパーチャーを有する対物レンズを備え、前記アパーチ
ャーにその光軸部および周辺部に光の通過可能な透過部
を備えるとともに、前記光軸部の透過部の径をその開口
数に相当する値が0.15以下となるように設定してい
る。According to a tenth aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the objective means has an aperture near the entrance pupil of the imaging means. A lens, and the aperture has a light-transmitting portion at its optical axis portion and a peripheral portion through which light can pass, and the diameter of the light-transmitting portion of the optical axis portion corresponds to a numerical aperture of 0.15 or less. Is set as follows.
【0019】また、請求項11の発明は、請求項1から
請求項8のいずれかの発明に係るプローブ痕深さ測定装
置において、前記撮像手段に、その入射瞳の位置付近に
アパーチャーを有する対物レンズを備え、前記アパーチ
ャーに光の通過可能な透過部を備え、前記透過部の透過
率を前記アパーチャーの光軸から周辺に向けて連続的ま
たは段階的に変化させているとともに、前記透過率が5
0%となる位置での前記透過部の径をその開口数に相当
する値が0.15以下となるように設定している。According to an eleventh aspect of the present invention, in the probe mark depth measuring apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the objective means has an aperture near the entrance pupil of the imaging means. A lens is provided, the aperture is provided with a transmissive portion through which light can pass, and the transmissivity of the transmissive portion is changed continuously or stepwise from the optical axis of the aperture toward the periphery, and the transmissivity is 5
The diameter of the transmission portion at the position where the transmission ratio becomes 0% is set so that the value corresponding to the numerical aperture is 0.15 or less.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0021】<1.プローブ痕深さ測定装置の構成>図
1は、本発明に係るプローブ痕深さ測定装置の全体構成
を示す図である。このプローブ痕深さ測定装置は、導通
検査後のプローブ接触痕の深さを測定することによって
プローブの電極への接触状態を調査する装置であり、大
別して半導体装置におけるプローブ接触痕を含む領域を
撮像する撮像部10と、撮像部10によって撮像された
画像から接触痕の深さを計測する画像処理部30とを備
えている。<1. Configuration of Probe Depth Depth Measuring Apparatus> FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a probe trace depth measuring apparatus according to the present invention. This probe mark depth measuring device is a device for examining the contact state of a probe with an electrode by measuring the depth of a probe contact mark after a continuity test, and roughly classifies an area including a probe contact mark in a semiconductor device. The imaging apparatus includes an imaging unit 10 that captures an image and an image processing unit 30 that measures the depth of a contact mark from the image captured by the imaging unit 10.
【0022】撮像部10は、半導体装置における接触痕
を含む領域を光学的に撮像すべく、照明機構、結像機構
およびCCDカメラ15を備えている。照明機構として
は、光源21、照明レンズ系22、ハーフミラー23お
よび対物レンズ20が設けられている。一方、結像機構
としては、対物レンズ20、ハーフミラー23および結
像レンズ25が設けられている。ハーフミラー23およ
び対物レンズ20は、照明機構と結像機構との双方に共
用されるものである。The imaging section 10 includes an illumination mechanism, an imaging mechanism, and a CCD camera 15 for optically imaging a region including a contact mark in the semiconductor device. As an illumination mechanism, a light source 21, an illumination lens system 22, a half mirror 23, and an objective lens 20 are provided. On the other hand, as the imaging mechanism, an objective lens 20, a half mirror 23, and an imaging lens 25 are provided. The half mirror 23 and the objective lens 20 are shared by both the illumination mechanism and the imaging mechanism.
【0023】光源21はハロゲンランプであり、それか
ら出射された光は複数のレンズからなる照明レンズ系2
2によって集光された後、ハーフミラー23によって光
路変更され、対物レンズ20に入射される。対物レンズ
20から出射された光は半導体ウェハWに形成された半
導体装置1の表面に照射される。The light source 21 is a halogen lamp, and the light emitted from the light source 21 is an illumination lens system 2 comprising a plurality of lenses.
After being condensed by 2, the light path is changed by the half mirror 23, and the light enters the objective lens 20. Light emitted from the objective lens 20 is applied to the surface of the semiconductor device 1 formed on the semiconductor wafer W.
【0024】半導体装置1に照射された光はその表面に
おいて反射され、反射光が対物レンズ20、ハーフミラ
ー23を経て結像レンズ25によってCCDカメラ15
に結像される。CCDカメラ15は、CCD(charge co
upled device)の配列を備えており、受光した光を電気
信号に変換して画像データを取得する。The light applied to the semiconductor device 1 is reflected by the surface thereof, and the reflected light passes through the objective lens 20 and the half mirror 23 and is formed by the imaging lens 25 through the CCD camera 15.
Is imaged. The CCD camera 15 is a CCD (charge co
An array of upled devices is provided, and the received light is converted into electric signals to obtain image data.
【0025】このようにして導通検査後の半導体装置1
におけるプローブ接触痕を含む領域が撮像部10によっ
て撮像され、当該領域が画像として取得される。ここで
上記の対物レンズ20の開口数NAを0.15以下と
し、比較的小さな値としておく。対物レンズ20の開口
数NAを小さくしておくのは、半導体装置1の表面に照
射される光を平行光に近づけることによって、接触痕に
ついての像を取得しやすくするためである。すなわち、
対物レンズ20の開口数NAが大きいと開口角が大きく
なり、半導体装置1の表面の接触痕が浅い場合にはその
コントラストが高い像が得られ難くなるためである。接
触痕が浅い場合であってもコントラストが高い像を得る
ためには、対物レンズ20の開口数NAを0.15以下
とする必要があり、望ましくは0.1以下である。The semiconductor device 1 after the continuity test as described above
Is captured by the imaging unit 10 and the area is acquired as an image. Here, the numerical aperture NA of the objective lens 20 is set to 0.15 or less and a relatively small value. The reason why the numerical aperture NA of the objective lens 20 is set small is to make it easier to obtain an image of a contact mark by making the light irradiated on the surface of the semiconductor device 1 closer to parallel light. That is,
This is because, when the numerical aperture NA of the objective lens 20 is large, the aperture angle becomes large, and when the contact mark on the surface of the semiconductor device 1 is shallow, it becomes difficult to obtain an image with high contrast. In order to obtain an image with high contrast even when the contact mark is shallow, the numerical aperture NA of the objective lens 20 needs to be 0.15 or less, and preferably 0.1 or less.
【0026】画像処理部30はCCDカメラ15と電気
的に接続されており、撮像部10によって取得された画
像のデータはCCDカメラ15から画像処理部30に伝
達される。図2は、画像処理部30の構成を説明するた
めのブロック図である。画像処理部30は、切り出し部
31と、照度分布補正部32と、接触痕領域抽出部33
と、接触痕形状検出部34と、接触痕深さ検出部35と
を備えている。画像処理部30はメモリやCPU等を備
えたコンピュータを用いて構成されており、切り出し部
31等の各処理部は処理用ソフトウェアに基づいて画像
処理部30のCPUが実現する処理部である。The image processing unit 30 is electrically connected to the CCD camera 15, and image data acquired by the imaging unit 10 is transmitted from the CCD camera 15 to the image processing unit 30. FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the image processing unit 30. The image processing unit 30 includes a cutout unit 31, an illuminance distribution correction unit 32, and a contact mark region extraction unit 33.
And a contact mark shape detecting section 34 and a contact mark depth detecting section 35. The image processing unit 30 is configured using a computer having a memory, a CPU, and the like. Each processing unit such as the cutout unit 31 is a processing unit realized by the CPU of the image processing unit 30 based on processing software.
【0027】撮像部10によって取得された接触痕を含
む領域の画像は画像処理部30の切り出し部31から順
に照度分布補正部32、接触痕領域抽出部33、接触痕
形状検出部34、接触痕深さ検出部35へと伝達され、
各処理部において画像に所定の処理が行われる。これら
各処理部における処理内容については以下に説明する測
定手順とともに詳述する。The image of the area including the contact marks acquired by the image pickup section 10 is sequentially provided from the cutout section 31 of the image processing section 30 to the illuminance distribution correction section 32, the contact mark area extracting section 33, the contact mark shape detecting section 34, and the contact mark shape. Transmitted to the depth detection unit 35,
A predetermined process is performed on the image in each processing unit. The processing contents of each of these processing units will be described in detail together with the measurement procedure described below.
【0028】<2.プローブ痕深さの測定手順>図3
は、図1の装置を用いてプローブ痕深さを測定する手順
を示すフローチャートである。まず、導通検査後の半導
体装置1の電極部分について、撮像部10がプローブの
接触痕を含む領域を撮像し、その画像を取得する(ステ
ップS1)。上述のように、撮像は開口数NAが0.1
5以下の対物レンズ20を用いつつ、CCDカメラ15
によって行われ、取得された画像は画像処理部30に送
信される。<2. Probe mark depth measurement procedure> Fig. 3
3 is a flowchart showing a procedure for measuring a depth of a probe mark using the apparatus of FIG. 1. First, with respect to the electrode portion of the semiconductor device 1 after the continuity test, the imaging unit 10 captures an image of a region including a contact mark of the probe, and acquires the image (Step S1). As described above, imaging has a numerical aperture NA of 0.1.
While using the objective lens 20 of 5 or less, the CCD camera 15
The acquired image is transmitted to the image processing unit 30.
【0029】次に、切り出し部31によって接触痕領域
の切り出しが行われる(ステップS2)。図4は、接触
痕領域の切り出しを説明する図である。撮像部10によ
って撮像された全体画像41の中にプローブ接触痕の画
像である接触痕領域40が含まれている。切り出し部3
1は、全体画像41から接触痕領域40を含む適切な大
きさのトリミング領域42を切り出す。この切り出し処
理は、後続の各処理の便宜のために行われるものであ
り、接触痕領域40の2〜3倍程度の大きさの矩形領域
をトリミング領域42として切り出す。具体的な手法と
しては、全体画像41に含まれる領域(所定数の画素を
含むエリア)のうちの濃淡差が認められる部分が接触痕
領域40であるため、そのような濃淡差が生じている部
分の周辺を切り出し部31が切り出す。また、装置のオ
ペレータが目視によってトリミング領域42を切り出す
ようにしても良い。なお、トリミング領域42は半導体
装置1の電極金属上のみの領域とされているのが望まし
く、さらには傷領域等はマスク等によって除外されてい
る方が好ましい。Next, the contact mark area is cut out by the cutout section 31 (step S2). FIG. 4 is a diagram for explaining cutting out of the contact mark area. A contact mark area 40 that is an image of a probe contact mark is included in the entire image 41 captured by the imaging unit 10. Cutout part 3
1 cuts out a trimming area 42 of an appropriate size including the contact mark area 40 from the entire image 41. This cutout process is performed for the convenience of each subsequent process, and a rectangular region having a size of about 2 to 3 times the contact mark region 40 is cut out as the trimming region 42. As a specific method, such a difference in shading occurs because a portion where a shading difference is recognized in a region (an area including a predetermined number of pixels) included in the entire image 41 is the contact mark region 40. The cutout section 31 cuts out the periphery of the portion. Further, the trimming area 42 may be cut out visually by an operator of the apparatus. Note that the trimming region 42 is desirably a region only on the electrode metal of the semiconductor device 1, and it is more preferable that a flaw region or the like is excluded by a mask or the like.
【0030】接触痕領域の切り出しが終了すると、図3
のステップS3に進み、照度分布補正部32によって照
度分布の補正が行われる。この照度分布の補正は、接触
痕深さを算定するための重要なパラメータである濃度情
報を定量的に精度良く得るために基準照度分布を求める
処理である。具体的には、トリミング領域42に含まれ
る全画素の照度値のヒストグラムを作成し、最も明るい
区分に属する画素と最も暗い区分に属する画素とを除外
した画素の照度分布を1次近似によって補正したものを
基準照度分布とする。ここで、最も明るい区分に属する
画素と最も暗い区分に属する画素とを除外するのは、半
導体装置1の電極表面におけるプローブ接触痕以外の凹
凸による影響を除くためである。When the cutting of the contact mark area is completed, FIG.
In step S3, the illuminance distribution correction unit 32 corrects the illuminance distribution. The correction of the illuminance distribution is a process of obtaining a reference illuminance distribution to quantitatively and accurately obtain density information, which is an important parameter for calculating the depth of the contact mark. Specifically, a histogram of the illuminance values of all the pixels included in the trimming area 42 is created, and the illuminance distribution of the pixels excluding the pixels belonging to the brightest section and the pixels belonging to the darkest section is corrected by first-order approximation. These are defined as a reference illuminance distribution. Here, the reason why the pixels belonging to the brightest section and the pixels belonging to the darkest section are excluded is to remove the influence of irregularities other than the probe contact mark on the electrode surface of the semiconductor device 1.
【0031】照度分布の補正について図5を用いつつさ
らに説明する。図5中実線にて示すのは、トリミング領
域42に含まれる画素配列のうちのある主走査方向(x
方向)の1列分の画素列の照度分布である。なお、当該
画素列において、最も明るい区分に属する画素と最も暗
い区分に属する画素とは除去済みである。この実線にて
示す照度分布を1次近似によって補正(回帰分析)した
ものが図5中点線にて示す基準照度分布である。この1
次近似による基準照度分布は、当該画素列における画素
の座標をxで表すと、「ax+c」として示される
(a,cは定数であり、図5の場合はa<0)。そし
て、本実施形態では、当該画素列における各画素ごとに
基準照度分布で示される照度値から実際の照度値を減じ
た値(図5の点線からの実線の差分)を画素の濃度値と
して定義している。The correction of the illuminance distribution will be further described with reference to FIG. The solid line in FIG. 5 indicates that the pixel array included in the trimming area 42 has a certain main scanning direction (x
3) is an illuminance distribution of a pixel row for one row (direction). In the pixel column, the pixels belonging to the brightest section and the pixels belonging to the darkest section have been removed. The reference illuminance distribution indicated by the dotted line in FIG. 5 is obtained by correcting (regression analysis) the illuminance distribution indicated by the solid line by first-order approximation. This one
The reference illuminance distribution by the next approximation is represented as “ax + c” (where a and c are constants and a <0 in FIG. 5) when the coordinates of the pixels in the pixel row are represented by x. In the present embodiment, a value obtained by subtracting the actual illuminance value from the illuminance value indicated by the reference illuminance distribution for each pixel in the pixel row (the difference between the solid line from the dotted line in FIG. 5) is defined as the pixel density value. are doing.
【0032】図5においては照度分布補正についての理
解を容易にするため、ある主走査方向の1列分の画素列
を例として説明したが、実際にトリミング領域42に含
まれる画素配列は平面的な配列であるため、照度分布補
正部32は平面的な照度分布について上述と同様の1次
近似を行う。よって、基準照度分布は、トリミング領域
42の画素配列における画素の座標を(x、y)で表す
と、「ax+by+c」として示される(a,b,cは
定数)。そして、照度分布補正部32は、トリミング領
域42の画素配列における各画素ごとに基準照度分布で
示される照度値から実際の照度値を減じた値を画素の濃
度値とする。なお、基準照度分布につき、1次近似によ
って十分な精度が得られない場合は、より高次の近似を
行っても良い。In FIG. 5, in order to facilitate understanding of the illuminance distribution correction, one pixel row in a certain main scanning direction has been described as an example. However, the pixel array actually included in the trimming area 42 is planar. Because of this arrangement, the illuminance distribution correction unit 32 performs the same first-order approximation as described above for a planar illuminance distribution. Therefore, the reference illuminance distribution is represented as “ax + by + c” (where a, b, and c are constants) when the coordinates of the pixels in the pixel array of the trimming area 42 are represented by (x, y). Then, the illuminance distribution correction unit 32 sets a value obtained by subtracting the actual illuminance value from the illuminance value indicated by the reference illuminance distribution for each pixel in the pixel array of the trimming area 42 as a pixel density value. If sufficient accuracy cannot be obtained by the first-order approximation for the reference illuminance distribution, a higher-order approximation may be performed.
【0033】基準照度分布は照度分布の全体的な傾向を
示すものであるため、濃度値の高い画素領域(基準照度
分布よりも照度の低い画素領域)は周辺よりも暗い、例
えば凹凸の影の如き領域である。逆に、濃度値の低い画
素領域(基準照度分布よりも照度の低い画素領域)は周
辺よりも明るい、例えば良好な反射条件の得られる電極
の平滑面の如き領域である。すなわち、1次近似による
基準照度分布に基づいて画素の濃度を算出することによ
り、周辺との相対的な凹凸差を濃度情報として的確に抽
出することができる。Since the reference illuminance distribution indicates the general tendency of the illuminance distribution, a pixel region having a high density value (a pixel region having a lower illuminance than the reference illuminance distribution) is darker than its surroundings, for example, a shadow of unevenness. Such an area. Conversely, a pixel area having a low density value (a pixel area having a lower illuminance than the reference illuminance distribution) is an area that is brighter than the surroundings, such as a smooth surface of an electrode with favorable reflection conditions. That is, by calculating the density of the pixel based on the reference illuminance distribution based on the first approximation, it is possible to accurately extract a relative unevenness difference from the periphery as density information.
【0034】なお、接触痕深さを算定するためパラメー
タである濃度としては、周辺との相対的な凹凸差を把握
できるものであれば対数であっても良いし、輝度比例で
あっても良く、いわゆるγ補正が行われたものであって
も良い。また、照度分布の無視できる局所的な領域のみ
に着目して接触痕深さの測定処理を行う場合には、ステ
ップS3の照度分布補正処理は不要である。The density, which is a parameter for calculating the depth of the contact mark, may be logarithmic or may be proportional to luminance as long as a relative unevenness with the surroundings can be grasped. , So-called gamma correction may be performed. In addition, when the measurement process of the contact mark depth is performed by focusing only on the local region where the illuminance distribution can be ignored, the illuminance distribution correction process in step S3 is unnecessary.
【0035】また、照度分布補正部32は、上記の照度
分布補正処理を行うに先立ってトリミング領域42の平
滑化処理(いわゆるぼかし処理)を行うようにしても良
い。このような平滑化処理を行うのは、プローブ接触痕
以外の微小な凹凸が濃度情報として抽出されるのを防ぐ
ためである。さらに、画像処理部30が平滑化処理を行
うのに代えて、接触痕を含む領域の撮像時に撮像部10
が光学的にぼかし処理を行うようにしても良い。Further, the illuminance distribution correction section 32 may perform a smoothing process (so-called blurring process) of the trimming area 42 prior to performing the illuminance distribution correction process. The reason for performing such a smoothing process is to prevent minute irregularities other than probe contact marks from being extracted as density information. Further, instead of performing the smoothing process by the image processing unit 30, the imaging unit 10 may capture the image including the contact mark.
May be optically blurred.
【0036】以上のようにして照度分布補正処理が行わ
れ、基準照度分布に基づいてトリミング領域42の各画
素の濃度値が算定されると、図3のステップS4に進
み、接触痕領域抽出部33によって接触痕領域の抽出処
理が行われる。ここで、導通検査時に半導体装置1の電
極に形成されるプローブ接触痕の形状について説明して
おく。When the illuminance distribution correction processing is performed as described above and the density value of each pixel in the trimming area 42 is calculated based on the reference illuminance distribution, the process proceeds to step S4 in FIG. The extraction processing of the contact mark area is performed by 33. Here, the shape of the probe contact mark formed on the electrode of the semiconductor device 1 during the continuity test will be described.
【0037】針状のプローブが半導体装置1の電極に接
触すると、そのプローブによって電極表面に形成された
酸化アルミニウム被膜が突き破られるとともに、電極の
金属部分も掘り下げられる。このときに、電極表面にて
プローブが若干滑動するため、典型的なプローブ接触痕
の形状は略楕円形状となる。そして、プローブによって
削られ、掘り下げられた部分は接触痕における凹部とな
る。プローブの先端は微視的には必ずしも平坦ではない
ため、プローブの滑動によって通常は当該凹部に細い溝
部(傷)が形成される。この傷は、プローブの滑動方
向、すなわち楕円形状の長径方向に沿って形成される。
また、プローブによって押しのけられた分は楕円形状の
長径端部に盛り上がり、その盛り上げられた部分が接触
痕における凸部となる。When the needle-shaped probe comes into contact with the electrode of the semiconductor device 1, the probe breaks through the aluminum oxide film formed on the electrode surface and also digs down the metal part of the electrode. At this time, since the probe slides slightly on the electrode surface, a typical probe contact mark has a substantially elliptical shape. Then, the portion cut and dug down by the probe becomes a concave portion in the contact mark. Since the tip of the probe is not necessarily microscopically flat, a thin groove (scratch) is usually formed in the concave portion by the sliding of the probe. This flaw is formed along the sliding direction of the probe, that is, along the major axis direction of the elliptical shape.
In addition, the portion displaced by the probe rises to the longer-diameter end of the elliptical shape, and the raised portion becomes a convex portion in the contact mark.
【0038】このように、プローブ接触痕の形状は長径
方向に溝が形成された凹部と長径端部に盛り上がった凸
部とからなる略楕円形状を呈することが多く、ステップ
S4ではその楕円の輪郭部分を抽出する。図6は、接触
痕領域の抽出処理を説明するための図である。トリミン
グ領域42にプローブ接触痕の画像である楕円形の接触
痕領域40が含まれており、接触痕領域抽出部33は接
触痕領域40の輪郭部46を抽出する。つまり、接触痕
領域抽出部33は接触痕領域40の楕円形外郭部分を抽
出するのである。具体的には、接触痕領域40の輪郭部
46はその周辺に比較して濃度値が高くなっているた
め、周辺の領域よりも所定の閾値以上に濃度値が高い画
素を抽出して、それらを繋ぎ合わせる。As described above, the shape of the probe contact mark often has a substantially elliptical shape composed of a concave portion having a groove formed in the major axis direction and a convex portion protruding at the major axis end. Extract the part. FIG. 6 is a diagram for explaining the contact mark area extraction processing. The trimming area 42 includes an elliptical contact mark area 40 which is an image of the probe contact mark, and the contact mark area extracting unit 33 extracts the contour 46 of the contact mark area 40. That is, the contact mark area extracting unit 33 extracts the elliptical outer part of the contact mark area 40. More specifically, since the contour 46 of the contact trace area 40 has a higher density value than its periphery, pixels having a density higher than a predetermined threshold value than the surrounding area are extracted, and Join together.
【0039】ところで、接触痕領域40の中には輪郭部
46の他にも周辺に比較して濃度値が高くなっている部
分があり、プローブの滑動によって生じた傷の画像であ
る溝部47が主としてそれに該当する(以降、輪郭部4
6や溝部47のように周辺に比較して濃度値が高くなっ
ている部分をエッジと称する)。接触痕領域抽出部33
は溝部47もエッジとしては認識するが、溝部47は略
楕円形状に閉領域を形成するものではないため、ステッ
プS4においては無視する。すなわち、接触痕領域40
の形状が略楕円形状となることは既知であり、接触痕領
域抽出部33は略楕円形状に閉領域となるようなエッジ
を接触痕領域40の輪郭部46として判定・抽出する。Incidentally, in the contact mark area 40, there is a portion having a higher density value than the periphery in addition to the contour portion 46, and a groove portion 47 which is an image of a flaw caused by sliding of the probe is formed. This mainly corresponds to the following (hereinafter referred to as contour 4
A portion where the density value is higher than the periphery, such as 6 and the groove 47, is called an edge). Contact mark area extraction unit 33
Although the groove 47 is recognized as an edge, since the groove 47 does not form a closed region in a substantially elliptical shape, it is ignored in step S4. That is, the contact mark area 40
Is known to have a substantially elliptical shape, and the contact mark region extracting section 33 determines and extracts an edge that becomes a substantially elliptical closed region as the contour 46 of the contact mark region 40.
【0040】プローブ接触痕が深く、エッジが明瞭な閉
領域の楕円形状を示す場合には、それをそのまま輪郭部
46とする。一方、プローブ接触痕が浅く、エッジが明
瞭な閉領域の楕円形状を示さない場合であっても、当該
接触痕を楕円形状としたときの長径両端近傍には比較的
明瞭なエッジが存在する場合が多く、これらを補間結合
して輪郭部46とすれば良い。また、縞模様のエッジと
なる溝部47を囲む閉領域を輪郭部46とするようにし
ても良い。When the probe contact mark is deep and has an oval shape in a closed area where the edge is clear, it is used as the contour portion 46 as it is. On the other hand, even when the probe contact mark is shallow and the edge does not show a clear elliptical shape in a closed area, a relatively clear edge exists near both ends of the major axis when the contact mark is made elliptical. These may be interpolated and combined to form the contour portion 46. Further, a closed region surrounding the groove 47 which is the edge of the stripe pattern may be used as the contour 46.
【0041】また、トリミング領域42内に複数の接触
痕領域40が存在する場合もあるが、かかる場合にはそ
れらが分離していたり、相互に隣接していても分離可能
であるときには、分離したそれぞれを1つの領域として
取り扱う。一方、複数の接触痕領域40が相互に密接に
隣接していて分離不可能であるときには、隣接している
一群を1つの領域として取り扱う。A plurality of contact mark areas 40 may exist in the trimming area 42. In such a case, if the contact mark areas 40 are separated from each other or if they can be separated from each other even if they are adjacent to each other, they are separated. Each is treated as one area. On the other hand, when the plurality of contact mark regions 40 are closely adjacent to each other and cannot be separated, a group of adjacent contact marks is treated as one region.
【0042】また、エッジが見つからない場合、すなわ
ち周辺の領域よりも所定の閾値以上に濃度値が高い部分
を抽出できないときには、閾値を低くしてエッジの候補
を探索し、それでもなおエッジが見つからない場合には
接触痕領域の抽出が不可能であるとして処理を終了す
る。このような場合は、少なくともプローブ接触痕が相
当に浅いものと判断することができる。If no edge is found, that is, if it is not possible to extract a portion having a higher density value than the surrounding area by a predetermined threshold value or more, the threshold value is lowered to search for an edge candidate. In this case, it is determined that the contact mark area cannot be extracted, and the process is terminated. In such a case, it can be determined that at least the probe contact mark is considerably shallow.
【0043】また、プローブ接触痕自体が半導体装置1
の電極の端部に存在していて完全な略楕円形状を呈しな
い場合もある。このような場合は、後述する接触痕領域
40の長径や面積に基づいて接触痕深さを算定する処理
は意味を持たない。但し、かかる場合であっても、接触
痕領域40の凸部領域48が完全に認識できるようなと
きは、後述するように、凸部領域の平均濃度値に基づい
て接触痕深さを算定することができる。Further, the probe contact mark itself is the semiconductor device 1
May not be present in a substantially substantially elliptical shape at the ends of the electrodes. In such a case, the process of calculating the contact mark depth based on the major axis and area of the contact mark area 40 described below has no meaning. However, even in such a case, when the convex region 48 of the contact mark region 40 can be completely recognized, the contact mark depth is calculated based on the average density value of the convex region as described later. be able to.
【0044】接触痕領域の抽出処理が終了すると、図3
のステップS5に進み、接触痕形状検出部34が接触痕
領域40の面積および寸法を算出する。接触痕領域40
の面積は、図6において接触痕領域40に含まれる画素
数から算出することができる。また、接触痕領域40の
寸法は、略楕円形状の輪郭部46の長径および短径とし
て算出する。なお、接触痕領域40の寸法は、輪郭部4
6の外接長方形の長辺および短辺として算出するように
しても良い。When the contact mark area extraction processing is completed, FIG.
The contact mark shape detection unit 34 calculates the area and dimensions of the contact mark area 40 in step S5. Contact mark area 40
Can be calculated from the number of pixels included in the contact mark area 40 in FIG. The dimensions of the contact mark region 40 are calculated as the major axis and the minor axis of the substantially elliptical contour 46. Note that the dimensions of the contact mark area 40 are
6 may be calculated as the long side and short side of the circumscribed rectangle.
【0045】次に、図3のステップS6に進み、接触痕
形状検出部34が接触痕領域40の凹部領域45および
凸部領域48を検出する。凹部領域45および凸部領域
48は、それぞれプローブ接触痕の凹部および凸部の画
像である。本実施形態の全体画像41は撮像部10によ
って平面的に取得されたものであるため、以下のように
して凹部領域45および凸部領域48の区別を行ってい
る。既述したように、プローブ接触痕の凹部にはプロー
ブの滑動によって細い傷が形成されるため、凹部領域4
5には傷の画像である複数の溝部47からなる縞模様が
認められる。そして、複数の溝部47は接触痕領域40
の楕円形状の長径方向と平行(プローブの滑動方向)に
形成される。従って、接触痕領域40内においてその楕
円形状の長径とほぼ平行な複数の溝部47からなる縞模
様を検出し、その縞模様が検知された領域を凹部領域4
5と判定するとともに、凹部領域45以外を凸部領域4
8と判定する(図6参照)。Next, proceeding to step S6 in FIG. 3, the contact mark shape detecting section 34 detects the concave area 45 and the convex area 48 of the contact mark area 40. The concave region 45 and the convex region 48 are images of the concave and convex portions of the probe contact mark, respectively. Since the entire image 41 of the present embodiment is obtained in a planar manner by the imaging unit 10, the concave region 45 and the convex region 48 are distinguished as follows. As described above, a fine scratch is formed in the concave portion of the probe contact mark due to the sliding of the probe.
In FIG. 5, a stripe pattern composed of a plurality of groove portions 47, which is an image of a scratch, is recognized. Then, the plurality of grooves 47 are formed in the contact mark area 40.
Is formed parallel to the major axis direction of the ellipse (the sliding direction of the probe). Therefore, a stripe pattern composed of a plurality of grooves 47 substantially parallel to the major axis of the elliptical shape is detected in the contact mark area 40, and the area where the stripe pattern is detected is defined as the concave area 4
5 and the area other than the concave area 45 is the convex area 4
8 (see FIG. 6).
【0046】次に、図3のステップS7に進み、接触痕
深さ検出部35が接触痕領域40についての画像情報に
基づいてプローブ接触痕の深さを検出する。「接触痕領
域40についての画像情報」とは、接触痕領域40の画
像から得られるパラメータのことであり、上述した接触
痕領域40の面積、寸法、濃度情報等が含まれる。接触
痕領域40の濃度情報についてはその濃度分布が一様で
ないため、さらにいかなる領域のどの部分についてどの
ような属性の濃度情報に着目するかの組み合わせが存在
する。Next, proceeding to step S7 in FIG. 3, the contact mark depth detecting section 35 detects the depth of the probe contact mark based on the image information on the contact mark area 40. The “image information about the contact mark area 40” is a parameter obtained from an image of the contact mark area 40, and includes the above-described area, size, density information, and the like of the contact mark area 40. Since the density distribution of the density information of the contact mark area 40 is not uniform, there is a combination of what attribute of the density information is focused on which part of which area.
【0047】例えば、着目すべき領域としては、接触痕
領域40のa)全体、b)凸部、c)凹部全体、d)凹
部中央部、e)凹部端部等が候補として挙げられる。こ
れらはそれぞれ、接触痕領域40の長径方向に沿って凸
部側終端(図6の接触痕領域40の上端)を位置0と
し、凹部側終端(図6の接触痕領域40の下端)を位置
100とすると、a)全体(位置0〜位置100)、
b)凸部(位置0〜位置20)、c)凹部全体(位置3
0〜位置100)、d)凹部中央部(位置30〜位置6
0)、e)凹部端部(位置70〜位置100)の各比率
にて着目すれば良い。For example, the regions to be noted include a) the entire contact mark region 40, b) the convex portion, c) the entire concave portion, d) the central portion of the concave portion, and e) the end portion of the concave portion. In each of these, the convex side end (upper end of the contact trace area 40 in FIG. 6) is located at position 0 and the concave end (the lower end of the contact trace area 40 in FIG. 6) is located along the major axis direction of the contact trace area 40. If 100, a) the whole (position 0 to position 100),
b) convex part (position 0 to position 20), c) whole concave part (position 3)
0 to position 100), d) central part of the concave portion (position 30 to position 6)
0), e) Attention should be paid to each ratio of the concave end portion (position 70 to position 100).
【0048】また、上記の各着目領域における着目すべ
き部分としては、a)領域の全体、b)エッジ部、c)
非エッジ部等が考えられる。なお、既述したように、エ
ッジとは周辺に比較して濃度値が高くなっている部分を
示す。The portions to be noted in each of the above noted regions are a) the entire region, b) an edge portion, and c).
Non-edge portions and the like are conceivable. As described above, the edge indicates a portion where the density value is higher than the periphery.
【0049】さらに、どのような属性の濃度情報に着目
するかについては、a)正負の濃度を含む平均濃度値、
b)正の濃度のみの平均濃度値、c)正負の濃度を含む
積算濃度値、d)正の濃度のみの積算濃度値、e)最大
濃度値等が候補として挙げられる。濃度値の定義につい
ては既述した通りであり、周辺よりも暗い画素は正の濃
度値を有し、周辺よりも明るい画素は負の濃度値を有し
ている。平均濃度値は着目すべき領域内の局所的な変動
が少ない場合に接触痕深さとの相関が高い。一方、最大
濃度値は着目すべき領域内の局所的な変動が多い場合に
接触痕深さとの相関が高い。また、積算濃度値は、濃度
値とその面積との積である。Furthermore, what kind of attribute density information should be focused on includes: a) an average density value including positive and negative densities,
Possible candidates are b) an average density value of only the positive density, c) an integrated density value including the positive and negative densities, d) an integrated density value of only the positive density, and e) a maximum density value. The definition of the density value is as described above. Pixels darker than the periphery have a positive density value, and pixels lighter than the periphery have a negative density value. The average density value has a high correlation with the contact mark depth when there is little local variation in the region of interest. On the other hand, the maximum density value has a high correlation with the contact mark depth when there are many local variations in the region to be focused. The integrated density value is a product of the density value and its area.
【0050】本発明者等は、鋭意調査の結果、特に以下
のようなパラメータが接触痕深さとの相関が高いことを
見いだした。As a result of intensive studies, the present inventors have found that particularly the following parameters have a high correlation with the contact mark depth.
【0051】<2−1.長径に基づいた検出>図7は、
接触痕領域40を示す図である。針状のプローブが半導
体装置1の電極に接触したときに、そのプローブが滑動
しつつ電極を掘り下げる。従って、プローブがより長く
滑動したときには、より深くまで電極を掘り下げること
となり、略楕円形状の接触痕領域40の長径(輪郭部4
6の長径)の長さldとプローブ接触痕の深さとの間に
は相関の高い比例関係が存在する。<2-1. Detection based on major axis> FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a contact mark area 40. When the needle-shaped probe contacts the electrode of the semiconductor device 1, the probe slides and digs down the electrode. Therefore, when the probe slides for a longer time, the electrode is dug deeper, and the longer diameter of the substantially elliptical contact mark region 40 (the contour 4
There is a highly correlated proportional relationship between the length ld of the (6 major axis) and the depth of the probe contact mark.
【0052】よって、接触痕深さ検出部35は、接触痕
形状検出部34が算出した接触痕領域40の長径の長さ
ldに基づいて接触痕の深さを推定することができる。
具体的には、予め幾つかの実験によって接触痕領域40
の長径の長さldと接触痕の実際の深さとの比例係数を
求めておき、被測定試料について接触痕形状検出部34
が算出した接触痕領域40の長径の長さldにその比例
計数を乗じて接触痕の深さを検出すれば良い。Therefore, the contact mark depth detecting section 35 can estimate the contact mark depth based on the length ld of the major axis of the contact mark area 40 calculated by the contact mark shape detecting section 34.
More specifically, the contact mark area 40 is determined in advance by some experiments.
The proportionality coefficient between the length ld of the major axis of the contact mark and the actual depth of the contact mark is obtained in advance, and the contact mark shape detecting section 34 for the sample to be measured.
Is calculated by multiplying the calculated length ld of the major axis of the contact mark area 40 by the proportional count to detect the depth of the contact mark.
【0053】<2−2.面積に基づいた検出>針状のプ
ローブの先端は細長い円錐形であることが多く、プロー
ブが深く電極に入るほど、略楕円形状の接触痕領域40
の面積が大きくなる。すなわち、接触痕領域40の面積
とプローブ接触痕の深さとの間には高い相関関係が存在
する。<2-2. Area-Based Detection> The needle-like probe tip is often elongated and conical, and the deeper the probe enters the electrode, the more nearly elliptical contact mark area 40
Area becomes large. That is, there is a high correlation between the area of the contact trace region 40 and the depth of the probe contact trace.
【0054】従って、接触痕深さ検出部35は、接触痕
形状検出部34が算出した接触痕領域40の面積に基づ
いて接触痕の深さを推定することができる。具体的に
は、上記と同様に予め幾つかの実験によって接触痕領域
40の面積と接触痕の実際の深さとの相関関係を求めて
おき、被測定試料について接触痕形状検出部34が算出
した接触痕領域40の面積と上記相関関係とから接触痕
の深さを検出すれば良い。Therefore, the contact mark depth detecting section 35 can estimate the contact mark depth based on the area of the contact mark area 40 calculated by the contact mark shape detecting section 34. Specifically, the correlation between the area of the contact mark region 40 and the actual depth of the contact mark is obtained in advance by some experiments in the same manner as described above, and the contact mark shape detection unit 34 calculates the sample to be measured. The depth of the contact mark may be detected from the area of the contact mark area 40 and the above correlation.
【0055】<2−3.凹部中央部の最大濃度値に基づ
いた検出>接触痕領域40のうちの凸部であるか凹部で
あるかは複数の溝部47からなる縞模様の有無によって
接触痕形状検出部34が判断する。そして、接触痕領域
40の長径方向に沿って凸部領域48と判定された側の
終端を位置0とし、凹部領域45と判定された側の終端
を位置100としたときの、位置30〜位置60を凹部
中央部とすることは既述した通りである。<2-3. Detection Based on Maximum Density Value at Center of Concave> Contact mark shape detecting section 34 determines whether the contact mark area 40 is a convex part or a concave part based on the presence or absence of a striped pattern composed of a plurality of grooves 47. The position 30 to the position where the end on the side determined to be the convex region 48 along the major axis direction of the contact mark region 40 is position 0, and the terminal on the side determined to be the concave region 45 is position 100. The fact that 60 is the central portion of the concave portion is as described above.
【0056】接触痕深さ検出部35は、上記の凹部中央
部において図7の矢印A6にて示すように、接触痕領域
40の短径方向に沿って画素の濃度値を調査し、最大濃
度値を検知する。このときには通常、エッジである溝部
47の濃度値が最大濃度値として検知される。溝部47
はプローブの滑動によって生じた傷の画像であり、プロ
ーブ接触痕の最深部に相当する。従って、凹部中央部の
最大濃度値が大きいときは、溝部47の濃度値が大き
く、プローブ接触痕の凹部の傷が深いと考えられ、凹部
中央部の最大濃度値とプローブ接触痕の深さとの間には
高い相関関係が存在する。なお、接触痕領域40の短径
方向に沿って画素の濃度値を調査するのは、溝部47が
接触痕領域40の長径方向に沿って形成されるものであ
り、調査方向と溝部47とが交差しやすいようにするた
めである。The contact mark depth detecting section 35 checks the density value of the pixel along the minor axis direction of the contact mark area 40 at the center of the concave portion as indicated by an arrow A6 in FIG. Detect the value. At this time, usually, the density value of the groove 47 as an edge is detected as the maximum density value. Groove 47
Is an image of a scratch generated by sliding of the probe, which corresponds to the deepest part of the probe contact mark. Therefore, when the maximum density value at the central portion of the concave portion is large, the density value of the groove portion 47 is large, and it is considered that the concave portion of the probe contact mark is deeply damaged, and the maximum density value at the central portion of the concave portion and the depth of the probe contact mark are considered. There is a high correlation between them. The reason for examining the density value of the pixel along the minor axis direction of the contact mark area 40 is that the groove 47 is formed along the major axis direction of the contact mark area 40. This is to make it easy to cross.
【0057】以上より、接触痕深さ検出部35は、接触
痕領域40の凹部中央部の最大濃度値に基づいて接触痕
の深さを推定することができる。具体的には、上記と同
様に予め幾つかの実験によって接触痕領域40の凹部中
央部の最大濃度値と接触痕の実際の深さとの相関関係を
求めておき、被測定試料についての接触痕領域40の凹
部中央部の最大濃度値と上記相関関係とから接触痕の深
さを検出すれば良い。凹部中央部の最大濃度値は、特に
プローブ接触痕の最大深さと相関が高く、その値を検出
したい場合に有効なパラメータである。As described above, the contact mark depth detecting section 35 can estimate the contact mark depth based on the maximum density value at the center of the concave portion of the contact mark area 40. Specifically, the correlation between the maximum concentration value at the center of the concave portion of the contact mark region 40 and the actual depth of the contact mark is determined in advance by some experiments in the same manner as described above, and the contact mark on the sample to be measured is determined. The depth of the contact mark may be detected from the maximum density value at the center of the concave portion of the region 40 and the above correlation. The maximum density value at the center of the concave portion has a particularly high correlation with the maximum depth of the probe contact mark, and is an effective parameter when it is desired to detect the value.
【0058】<2−4.凸部の平均濃度値に基づいた検
出>接触痕深さ検出部35は、凸部領域48において図
7の矢印A7にて示すように、接触痕領域40の短径方
向に沿って画素の濃度値を調査し、その平均濃度値を算
出する。プローブ接触痕の凸部は、接触時にプローブに
よって押しのけられて盛り上がった部分であり、凹部の
体積とほぼ同じ体積を有する。従って、接触痕領域40
の凸部の平均濃度値はプローブ接触痕の深さと相関が高
く、当該平均濃度値が大きいほどプローブ接触痕が深い
と考えられる。<2-4. Detection Based on Average Density Value of Protrusion> Contact mark depth detection unit 35 detects the density of pixels along the minor axis direction of contact mark area 40 in protrusion area 48 as indicated by arrow A7 in FIG. Investigate the values and calculate the average concentration value. The protruding portion of the probe contact mark is a protruded portion that is pushed away by the probe at the time of contact, and has a volume substantially equal to the volume of the concave portion. Therefore, the contact mark area 40
The average density value of the convex portion has a high correlation with the depth of the probe contact mark, and it is considered that the probe contact mark is deeper as the average density value is larger.
【0059】よって、接触痕深さ検出部35は、接触痕
領域40の凸部の平均濃度値に基づいて接触痕の深さを
推定することができる。具体的には、上記と同様に予め
幾つかの実験によって接触痕領域40の凸部の平均濃度
値と接触痕の実際の深さとの相関関係を求めておき、被
測定試料についての接触痕領域40の凸部の平均濃度値
と上記相関関係とから接触痕の深さを検出すれば良い。Accordingly, the contact mark depth detecting section 35 can estimate the contact mark depth based on the average density value of the convex portions of the contact mark area 40. Specifically, the correlation between the average density value of the convex portion of the contact mark area 40 and the actual depth of the contact mark is determined in advance by some experiments in the same manner as described above, and the contact mark area of the sample to be measured is determined. The depth of the contact mark may be detected from the average density value of the 40 convex portions and the above correlation.
【0060】図8は、接触痕領域40の凸部の平均濃度
値とプローブ接触痕の深さと相関関係を示す図である。
図中、+印にてプロットしているのが実測結果であり、
点線にて示しているのが実測の回帰分析結果である。同
図に示すように、接触痕領域40の凸部の平均濃度値と
プローブ接触痕の実測深さとの間に相関関係が認めら
れ、接触痕深さ検出部35は、その相関関係を表現する
点線の回帰モデルに基づいて被測定試料の凸部平均濃度
値から接触痕の深さを検出する。FIG. 8 is a diagram showing a correlation between the average density value of the convex portion of the contact mark area 40 and the depth of the probe contact mark.
In the figure, plotted with a + sign is the actual measurement result,
The results of the regression analysis are shown by dotted lines. As shown in the figure, a correlation is recognized between the average density value of the convex portion of the contact mark region 40 and the measured depth of the probe contact mark, and the contact mark depth detection unit 35 expresses the correlation. The depth of the contact mark is detected from the average density value of the convex portions of the sample to be measured based on the regression model indicated by the dotted line.
【0061】以上のように、本実施形態においてはいず
れのパラメータを用いたとしても、簡易な光学撮像系
(撮像部10)にて試料高さ位置を変更することなく1
回の撮像によって得られた画像のうちの接触痕領域40
についての画像情報に基づいて画像処理部30がプロー
ブ接触痕の深さを検出しているため、プローブの接触痕
の深さを簡易かつ短時間に測定することができ、その測
定に必要なコストも低廉なものとすることができる。本
実施形態のプローブ痕深さ測定装置は、一回当たりの接
触痕深さ測定時間が短時間であるため、特にプローブの
電極への接触状態をルーチン的に調査する場合に有用で
ある。As described above, in this embodiment, no matter which parameter is used, the simple optical imaging system (imaging unit 10) does not change the sample height position without changing the sample height position.
Contact trace area 40 in the image obtained by the second imaging
Since the image processing unit 30 detects the depth of the probe contact mark based on the image information about the probe, the depth of the probe contact mark can be measured easily and in a short time, and the cost required for the measurement is reduced. Can also be inexpensive. The probe mark depth measuring apparatus of the present embodiment is useful especially when routinely investigating the contact state of the probe with the electrode because the contact mark depth measurement time per operation is short.
【0062】<3.変形例>以上、本発明の実施の形態
について説明したが、この発明は上記の例に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態においては、複数
の溝部47からなる縞模様の有無によって接触痕領域4
0のうちの凸部であるか凹部であるかを判別していた
が、凹部凸部の判別手法はこれに限定されるものではな
く、例えば同一のプローブを使用し続ける限り凹部凸部
のそれぞれの形成領域もほぼ同一であり予め予測するこ
とができるため、その予測に基づいて決定するようにし
ても良い。より具体的には、例えばトリミング領域42
中の接触痕領域40の上側端部が凸部であると設定する
ようにしておけば良い。<3. Modifications> While the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described examples. For example, in the above-described embodiment, the contact mark area 4 is determined by the presence or absence of the striped pattern including the plurality of grooves 47.
Although it was determined whether it was a convex part or a concave part among 0, the method of determining the concave part convex part is not limited to this. For example, as long as the same probe is used, each of the concave part convex parts is determined. Are almost the same and can be predicted in advance, and thus may be determined based on the prediction. More specifically, for example, the trimming area 42
The upper end of the middle contact mark region 40 may be set as a convex.
【0063】また、プローブ接触痕の深さを検出するた
めの濃度情報に関するパラメータは、上記に例示したも
のに限定されず、いかなる領域のどの部分についてどの
ような属性の濃度情報に着目するかの種々の組み合わせ
を適用することができる。もっとも、上記に例示したパ
ラメータは、プローブ接触痕の深さと相関が比較的高い
ものである。The parameters relating to the density information for detecting the depth of the probe contact mark are not limited to those described above. Various combinations can be applied. However, the parameters exemplified above have a relatively high correlation with the depth of the probe contact mark.
【0064】また、上記実施形態においては、撮像部1
0の対物レンズ20の開口数NAを0.15以下として
いたが、これに代えて対物レンズ20に図9に示す如き
アパーチャー29を備えるようにしても良い。アパーチ
ャー29は対物レンズ20内の入射瞳位置に設けられて
おり、アパーチャー29の光軸部および周辺部のそれぞ
れに光の通過可能な透過部29a、29bが形成されて
いる。透過部29aは円形の孔であり、透過部29bは
それと同心円環状の孔である。なお、アパーチャー29
の透過部29a、29bの間の領域は、透過部29bの
外側の領域と橋渡し部材(図示省略)によって連結され
ている。In the above embodiment, the imaging unit 1
Although the numerical aperture NA of the objective lens 20 of 0 is set to 0.15 or less, the objective lens 20 may be provided with an aperture 29 as shown in FIG. The aperture 29 is provided at the entrance pupil position in the objective lens 20, and transmission portions 29a and 29b through which light can pass are formed in the optical axis portion and the peripheral portion of the aperture 29, respectively. The transmitting portion 29a is a circular hole, and the transmitting portion 29b is a concentric annular hole. The aperture 29
The region between the transmission portions 29a and 29b is connected to a region outside the transmission portion 29b by a bridging member (not shown).
【0065】ここで、アパーチャー29の周辺部の透過
部29bの位置は、被検査物たる半導体装置1の傾斜角
度の最大値から決定するのが望ましい。すなわち、図1
1に示すように、プローブ接触痕内の傾斜面が水平方向
からθだけ傾斜したとすると、光軸部の透過部29aを
通過した光の反射光の向きは2θ回転する。この光軸部
の透過部29aを通過した光の反射光が周辺部の透過部
29bを通過すると、本来接触痕の凹凸の影となるべき
部分(反射光が得られない部分)からの反射光が撮像に
影響することとなり不都合である。このため、プローブ
接触痕内の傾斜面の傾斜角度が最大のときであっても光
軸部の透過部29aを通過した光の反射光が周辺部の透
過部29bを通過することがない位置に透過部29bを
形成するのが望ましい。また、光軸部の透過部29aの
径はその開口数NAに相当する値が0.15以下となる
ようにしておく。Here, it is desirable that the position of the transmissive portion 29b around the aperture 29 be determined from the maximum value of the inclination angle of the semiconductor device 1 as the object to be inspected. That is, FIG.
As shown in FIG. 1, assuming that the inclined surface in the probe contact mark is inclined by θ from the horizontal direction, the direction of the reflected light of the light passing through the transmitting portion 29a of the optical axis portion is rotated by 2θ. When the reflected light of the light that has passed through the transmitting portion 29a of the optical axis portion passes through the transmitting portion 29b of the peripheral portion, the reflected light from a portion that should originally be a shadow of unevenness of the contact mark (a portion where reflected light cannot be obtained). Affects the imaging, which is inconvenient. For this reason, even when the inclination angle of the inclined surface in the probe contact mark is the maximum, the reflected light of the light passing through the transmission part 29a of the optical axis part does not pass through the transmission part 29b of the peripheral part. It is desirable to form the transmission part 29b. The diameter of the transmission portion 29a of the optical axis portion is set so that the value corresponding to the numerical aperture NA is 0.15 or less.
【0066】このようにすれば、アパーチャー29の光
軸部のみならず、周辺部からも透過部29bを介して光
量が得られるため、コントラストが高い像を得ること
と、十分な光量、解像力を確保することとを両立するこ
とができる。In this way, not only the optical axis portion of the aperture 29 but also the peripheral portion can obtain the amount of light through the transmitting portion 29b. Therefore, it is possible to obtain an image with high contrast and to obtain a sufficient amount of light and a sufficient resolving power. And securing can be achieved at the same time.
【0067】なお、図9に示すアパーチャー29におい
て、周辺部の透過部29bは1重の同心円環孔に限定さ
れるものではなく、2重以上の同心円環孔としても良
い。2重以上の同心円環孔とすればさらに十分な光量、
解像力を得ることができる。また、図10に示すよう
に、周辺部の透過部29bを円環孔ではなく、同心円上
に配列された複数の円形孔としても良い。円形孔であれ
ば、ドリル等で簡単に形成することができるため、アパ
ーチャー29の製作が容易になる。In the aperture 29 shown in FIG. 9, the peripheral transmission portion 29b is not limited to a single concentric annular hole, but may be a double or more concentric annular hole. With a double or more concentric annular hole, more sufficient light quantity,
High resolution can be obtained. Further, as shown in FIG. 10, the transmission portion 29b in the peripheral portion may be a plurality of circular holes arranged concentrically, instead of a circular hole. A circular hole can be easily formed by a drill or the like, so that the aperture 29 can be easily manufactured.
【0068】また、アパーチャー29に複数の透過部を
設けるのに代えて、光の通過可能な1つの透過部を設
け、その透過部の透過率をアパーチャー29の光軸から
周辺に向けて連続的または段階的に変化させるようにし
ても良い。具体的には、アパーチャー29に孔を形成
し、その孔に連続的または段階的に透過率が変化する平
板ガラス等を嵌合する。図12は、透過部における透過
率の変化を示す図である。Further, instead of providing a plurality of transmitting portions in the aperture 29, one transmitting portion through which light can pass is provided, and the transmittance of the transmitting portion is continuously changed from the optical axis of the aperture 29 to the periphery. Alternatively, it may be changed stepwise. Specifically, a hole is formed in the aperture 29, and a flat glass or the like whose transmittance changes continuously or stepwise is fitted into the hole. FIG. 12 is a diagram illustrating a change in transmittance in the transmission section.
【0069】アパーチャー29の光軸近傍においては、
100%に近い高い透過率であり、周辺に向かうにつれ
て透過率が連続的に低下している。そして、透過率が5
0%となる位置での透過部の径はその開口数NAに相当
する値が0.15以下となるように設定する。なお、周
辺に向かうにつれて透過率が段階的に低下するようにし
ても良い。In the vicinity of the optical axis of the aperture 29,
The transmittance is high near 100%, and the transmittance continuously decreases toward the periphery. And the transmittance is 5
The diameter of the transmitting portion at the position where the value is 0% is set so that the value corresponding to the numerical aperture NA is 0.15 or less. Note that the transmittance may decrease stepwise toward the periphery.
【0070】このようにすれば、単純に開口数NAを小
さくする場合に比較して多くの光量を得ることができる
ため、高いコントラストを維持しつつも十分な光量、解
像力を確保することができる。In this way, a larger amount of light can be obtained as compared with the case where the numerical aperture NA is simply reduced, so that a sufficient amount of light and a sufficient resolving power can be secured while maintaining a high contrast. .
【0071】[0071]
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の発明
によれば、半導体装置における接触痕を含む領域を撮像
する撮像手段と、その撮像手段によって取得された画像
のうちの接触痕領域についての画像情報に基づいて接触
痕の深さを検出する接触痕深さ検出部と、を備えている
ため、画像情報に基づいた画像処理によって接触痕の深
さを検出することができ、プローブの接触痕の深さを簡
易かつ短時間に測定することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided an image pickup means for picking up an area including a contact mark in a semiconductor device, and a contact mark area in an image obtained by the image pickup means. A contact mark depth detection unit that detects the depth of the contact mark based on the image information about the probe, so that the depth of the contact mark can be detected by image processing based on the image information. Can be easily and quickly measured.
【0072】また、請求項2の発明によれば、接触痕領
域の面積に基づいて接触痕の深さを検出するため、プロ
ーブの接触痕の深さをより簡易かつ短時間に測定するこ
とができる。According to the second aspect of the present invention, since the depth of the contact mark is detected based on the area of the contact mark area, the depth of the contact mark of the probe can be measured more easily and in a shorter time. it can.
【0073】また、請求項3の発明によれば、接触痕領
域の長径に基づいて接触痕の深さを検出するため、プロ
ーブの接触痕の深さをより簡易かつ短時間に測定するこ
とができる。According to the third aspect of the present invention, since the depth of the contact mark is detected based on the major axis of the contact mark area, the depth of the contact mark of the probe can be measured more easily and in a shorter time. it can.
【0074】また、請求項4の発明によれば、接触痕領
域についての濃度情報に基づいて接触痕の深さを検出す
るため、プローブの接触痕の深さをより簡易かつ短時間
に測定することができる。According to the fourth aspect of the present invention, since the depth of the contact mark is detected based on the density information on the contact mark area, the depth of the contact mark of the probe is measured more easily and in a shorter time. be able to.
【0075】また、請求項5の発明によれば、接触痕領
域のうちの接触痕の凹部に相当する凹部領域の最大濃度
値に基づいて接触痕の深さを検出するため、プローブの
接触痕の深さを簡易かつ短時間に測定することができる
とともに、特に接触痕の最大深さを正確に測定すること
ができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the depth of the contact mark is detected based on the maximum density value of the concave area of the contact mark area corresponding to the concave section of the contact mark, the contact mark of the probe can be detected. Can be measured simply and in a short time, and particularly the maximum depth of the contact mark can be accurately measured.
【0076】また、請求項6の発明によれば、接触痕領
域内の縞模様を検知し、その縞模様が検知された領域を
凹部領域としているため、平面的に取得された画像であ
っても容易に凹部領域を特定することができる。Further, according to the invention of claim 6, since the stripe pattern in the contact mark area is detected and the area where the stripe pattern is detected is set as the concave area, the image obtained in a planar manner is Also, the concave region can be easily specified.
【0077】また、請求項7の発明によれば、接触痕領
域のうちの接触痕の凸部に相当する凸部領域の平均濃度
値に基づいて接触痕の深さを検出するため、プローブの
接触痕の深さを簡易かつ短時間に測定することができ
る。According to the seventh aspect of the present invention, the depth of the contact mark is detected based on the average density value of the convex area corresponding to the convex part of the contact mark in the contact mark area. The depth of the contact mark can be measured easily and in a short time.
【0078】また、請求項8の発明によれば、接触痕領
域内の縞模様を検知し、接触痕領域のうちの縞模様が検
知された領域以外を凸部領域としているため、平面的に
取得された画像であっても容易に凸部領域を特定するこ
とができる。According to the eighth aspect of the present invention, the stripe pattern in the contact mark area is detected, and the area other than the area where the stripe pattern is detected in the contact mark area is set as the convex area. Even in the acquired image, the convex region can be easily specified.
【0079】また、請求項9の発明によれば、撮像手段
が開口数0.15以下の対物レンズを備えるため、プロ
ーブの接触痕が浅い場合であってもコントラストが高い
画像を得ることができる。According to the ninth aspect of the present invention, since the imaging means has the objective lens having a numerical aperture of 0.15 or less, an image having a high contrast can be obtained even when the contact trace of the probe is shallow. .
【0080】また、請求項10の発明によれば、対物レ
ンズのアパーチャーの光軸部および周辺部に光の通過可
能な透過部を備えているため、周辺部の透過部からも光
量が得られ、コントラストが高い画像を得つつも十分な
光量、解像力を確保することができる。According to the tenth aspect of the present invention, since the transmission portion through which light can pass is provided in the optical axis portion and the peripheral portion of the aperture of the objective lens, the light amount can be obtained from the transmission portion in the peripheral portion. In addition, a sufficient amount of light and sufficient resolving power can be ensured while obtaining an image with high contrast.
【0081】また、請求項11の発明によれば、対物レ
ンズのアパーチャーの透過部の透過率を、当該アパーチ
ャーの光軸から周辺に向けて連続的または段階的に変化
させているため、アパーチャーの周辺からも光量が得ら
れ、コントラストが高い画像を得つつも十分な光量、解
像力を確保することができる。According to the eleventh aspect of the present invention, the transmittance of the transmission portion of the aperture of the objective lens is changed continuously or stepwise from the optical axis of the aperture toward the periphery. A sufficient amount of light and sufficient resolving power can be secured while obtaining a high-contrast image since light can be obtained from the periphery.
【図1】本発明に係るプローブ痕深さ測定装置の全体構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a probe mark depth measuring apparatus according to the present invention.
【図2】図1の画像処理部の構成を説明するためのブロ
ック図である。FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of an image processing unit in FIG. 1;
【図3】図1の装置を用いてプローブ痕深さを測定する
手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for measuring a depth of a probe mark using the apparatus of FIG. 1;
【図4】接触痕領域の切り出しを説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating cutting out of a contact mark area.
【図5】照度分布の補正を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining correction of the illuminance distribution.
【図6】接触痕領域の抽出処理を説明するための図であ
る。FIG. 6 is a diagram for explaining a contact mark area extraction process.
【図7】接触痕領域を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a contact mark area.
【図8】接触痕領域の凸部の平均濃度値とプローブ接触
痕の深さと相関関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a correlation between an average density value of a convex portion of a contact mark region and a depth of a probe contact mark.
【図9】対物レンズのアパーチャーの一例を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an aperture of an objective lens.
【図10】対物レンズのアパーチャーの他の例を示す図
である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the aperture of the objective lens.
【図11】周辺部の透過部の位置決定を説明する図であ
る。FIG. 11 is a diagram illustrating the determination of the position of a transmissive part in a peripheral part.
【図12】アパーチャーの透過部における透過率の変化
を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a change in transmittance in a transmission portion of the aperture.
10 撮像部 15 CCDカメラ 20 対物レンズ 29 アパーチャー 29a、29b 透過部 30 画像処理部 31 切り出し部 32 照度分布補正部 33 接触痕領域抽出部 34 接触痕形状検出部 35 接触痕深さ検出部 40 接触痕領域 45 凹部領域 48 凸部領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image pick-up part 15 CCD camera 20 Objective lens 29 Aperture 29a, 29b Transmission part 30 Image processing part 31 Cutout part 32 Illuminance distribution correction part 33 Contact trace area extraction part 34 Contact trace shape detection part 35 Contact trace depth detection part 40 Contact trace Area 45 concave area 48 convex area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01R 31/26 G06T 1/00 305Z 5B057 31/28 400D 5C054 G06T 1/00 305 420C 5L096 400 7/60 150J 420 200C 7/60 150 H04N 7/18 C 200 G01B 11/24 F H04N 7/18 G01R 31/28 K (72)発明者 茶谷 博美 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 近藤 教之 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 谷口 和隆 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天神 北町1番地の1 大日本スクリーン製造株 式会社内 Fターム(参考) 2F065 AA25 AA54 AA58 CC01 FF04 GG02 GG12 HH03 HH13 JJ03 JJ09 JJ26 QQ21 QQ31 UU05 2G003 AA07 AG03 AG12 AH05 AH07 2G032 AB19 AF01 AL14 4M106 AA01 AA02 DB02 DB04 DB07 DB12 DB13 DB21 DD05 DD06 DH03 DJ17 DJ18 DJ23 DJ32 5B047 AA12 AB02 AB04 BB04 BC05 BC30 5B057 AA03 BA02 BA15 CA08 CA12 CA16 CB12 CB16 CC03 CE04 CE05 CE11 DA20 DB02 DB09 DC03 DC04 DC16 DC22 5C054 AA05 CA04 CC05 FC12 FC15 FC16 FD01 HA05 5L096 AA06 BA03 BA18 CA14 EA06 EA12 FA14 FA59 FA64 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G01R 31/26 G06T 1/00 305Z 5B057 31/28 400D 5C054 G06T 1/00 305 420C 5L096 400 7/60 150J 420 200C 7/60 150 H04N 7/18 C 200 G01B 11/24 F H04N 7/18 G01R 31/28 K (72) Inventor Hiromi Chatani 4-chome Tenjin Kitamachi Kitamachi 1-chome, Horikawa-dori Terunouchi, Kamigyo-ku, Kyoto-shi 1 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. (72) Inventor Noriyuki Kondo 4-chome Tenjin Kitamachi 1-chome, Horikawa-dori Teranouchi, Kamigyo-ku, Kyoto 1 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. (72) Inventor Kazutaka Taniguchi 1 Dainichi, 4-chome Tenjin Kitamachi, Kamino-ku, Kyoto F-term in the Screen Manufacturing Company (reference) DJ17 DJ18 DJ23 5B047 AA12 AB02 AB04 BB04 BC05 BC30 5B057 AA03 BA02 BA15 CA08 CA12 CA16 CB12 CB16 CC03 CE04 CE05 CE11 CE20 DA20 DB02 DB09 DC03 DC04 DC16 DC22 5C054 AA05 CA04 CC05 FC12 FC15 FC16 FD01 HA05 FA03 FA06 BA05 FA06
Claims (11)
ローブの接触痕の深さを測定するプローブ痕深さ測定装
置であって、 前記半導体装置における前記接触痕を含む領域を撮像す
る撮像手段と、 前記撮像手段によって取得された画像のうちの接触痕領
域についての画像情報に基づいて前記接触痕の深さを検
出する接触痕深さ検出部と、を備えることを特徴とする
プローブ痕深さ測定装置。1. A probe mark depth measuring device for measuring the depth of a contact mark of a probe formed in a continuity test of a semiconductor device, comprising: an imaging unit configured to image a region including the contact mark in the semiconductor device. And a contact mark depth detection unit that detects the depth of the contact mark based on image information about a contact mark area in an image obtained by the imaging unit. Measuring device.
において、 前記接触痕深さ検出部は、前記接触痕領域の面積に基づ
いて前記接触痕の深さを検出することを特徴とするプロ
ーブ痕深さ測定装置。2. The probe mark depth measuring device according to claim 1, wherein the contact mark depth detecting section detects the depth of the contact mark based on an area of the contact mark region. Probe mark depth measuring device.
において、 前記接触痕領域が略楕円形である場合に、前記接触痕深
さ検出部は、前記接触痕領域の長径に基づいて前記接触
痕の深さを検出することを特徴とするプローブ痕深さ測
定装置。3. The probe mark depth measuring device according to claim 1, wherein, when the contact mark area is substantially elliptical, the contact mark depth detection unit is configured to determine the contact mark area based on a major axis of the contact mark area. A probe mark depth measuring device for detecting the depth of a contact mark.
において、 前記接触痕深さ検出部は、前記接触痕領域についての濃
度情報に基づいて前記接触痕の深さを検出することを特
徴とするプローブ痕深さ測定装置。4. The probe mark depth measuring device according to claim 1, wherein the contact mark depth detecting unit detects the depth of the contact mark based on density information on the contact mark area. Probe mark depth measuring device.
において、 前記接触痕深さ検出部は、前記接触痕領域のうちの前記
接触痕の凹部に相当する凹部領域の最大濃度値に基づい
て前記接触痕の深さを検出することを特徴とするプロー
ブ痕深さ測定装置。5. The probe mark depth measuring device according to claim 4, wherein the contact mark depth detecting section is based on a maximum density value of a concave area of the contact mark area corresponding to a concave section of the contact mark. A probe mark depth measuring device for detecting the depth of the contact mark by using the method.
において、 前記接触痕領域内の縞模様を検知し、その縞模様が検知
された領域を前記凹部領域とする接触痕形状検出部をさ
らに備えることを特徴とするプローブ痕深さ測定装置。6. The probe mark depth measuring apparatus according to claim 5, wherein a contact mark shape detecting unit that detects a stripe pattern in the contact mark area and sets an area where the stripe pattern is detected as the concave area. A probe mark depth measuring device further provided.
において、 前記接触痕深さ検出部は、前記接触痕領域のうちの前記
接触痕の凸部に相当する凸部領域の平均濃度値に基づい
て前記接触痕の深さを検出することを特徴とするプロー
ブ痕深さ測定装置。7. The probe mark depth measuring device according to claim 4, wherein the contact mark depth detection unit is configured to calculate an average density value of a convex area of the contact mark area corresponding to a convex part of the contact mark. A probe mark depth measuring device for detecting a depth of the contact mark on the basis of a contact mark.
において、 前記接触痕領域内の縞模様を検知し、前記接触痕領域の
うちの当該縞模様が検知された領域以外を前記凸部領域
とする接触痕形状検出部をさらに備えることを特徴とす
るプローブ痕深さ測定装置。8. The probe mark depth measuring apparatus according to claim 7, wherein a stripe pattern in the contact mark area is detected, and a portion of the contact mark area other than the area where the stripe pattern is detected is the convex portion. A probe mark depth measuring device, further comprising a contact mark shape detecting section as an area.
のプローブ痕深さ測定装置において、 前記撮像手段は、開口数0.15以下の対物レンズを備
えることを特徴とするプローブ痕深さ測定装置。9. The probe mark depth measuring apparatus according to claim 1, wherein said imaging means includes an objective lens having a numerical aperture of 0.15 or less. Measuring device.
載のプローブ痕深さ測定装置において、 前記撮像手段は、その入射瞳の位置付近にアパーチャー
を有する対物レンズを備え、 前記アパーチャーは、その光軸部および周辺部に光の通
過可能な透過部を有するとともに、前記光軸部の透過部
の径はその開口数に相当する値が0.15以下となるよ
うに設定されていることを特徴とするプローブ痕深さ測
定装置。10. The probe mark depth measuring apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit includes an objective lens having an aperture near a position of an entrance pupil, and the aperture includes: The optical axis portion and the peripheral portion have a transmission portion through which light can pass, and the diameter of the transmission portion of the optical axis portion is set so that a value corresponding to the numerical aperture is 0.15 or less. A probe mark depth measuring device characterized by the above-mentioned.
載のプローブ痕深さ測定装置において、 前記撮像手段は、その入射瞳の位置付近にアパーチャー
を有する対物レンズを備え、 前記アパーチャーは、光の通過可能な透過部を有し、 前記透過部の透過率は、前記アパーチャーの光軸から周
辺に向けて連続的または段階的に変化するとともに、前
記透過率が50%となる位置での前記透過部の径はその
開口数に相当する値が0.15以下となるように設定さ
れていることを特徴とするプローブ痕深さ測定装置。11. The probe mark depth measuring apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit includes an objective lens having an aperture near a position of an entrance pupil, and the aperture includes: A transmitting portion through which light can pass; the transmittance of the transmitting portion changes continuously or stepwise from the optical axis of the aperture toward the periphery, and at a position where the transmittance becomes 50%. A probe mark depth measuring apparatus, wherein the diameter of the transmitting portion is set so that a value corresponding to the numerical aperture is 0.15 or less.
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- 2000-05-31 JP JP2000161878A patent/JP3566625B2/en not_active Expired - Lifetime
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